(57)【要約】【課題】可撓性があり、機械的な強度が高く、抵抗値の小さい配線ケーブルが求められていた。更に、製造工程の統一化、共通化が求められていた。【解決手段】本発明の配線ケーブル１は、ポリテトラフルオロエチレン等の柔軟性のある絶縁材料で構成された絶縁体２と、絶縁体２の周囲に銅等により無電解めっきを施し、更に、その上に電気めっきを施して形成された導体３と、導体３を保護する保護被覆４とを有している。導体３は、絶縁体２の表面にめっきにより被着して形成されるため抵抗値が従来技術に比べ相対的に小さくなると共に銅等の金属の使用量を削減できる。又、電気めっきの工程で、電流値、電圧値及び電気めっき時間を制御して所望の電気特性を有する厚さの導体を形成できるので、１つの工程で複数の仕様の配線ケーブル１の製造が可能となる。【選択図】図１
2010108838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性を有する長尺の絶縁体と、
前記絶縁体の表面にめっきにより被着された導体と、
を有することを特徴とする配線ケーブル。
【請求項２】
請求項１記載の配線ケーブルは、更に、
前記導体の表面を被覆する保護被覆を有することを特徴とする配線ケーブル。
【請求項３】
前記導体は、前記絶縁体の表面に無電解めっきにより形成された無電解めっき層と、前記無電解めっき層の表面に電気めっきにより形成された電気めっき層とにより構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の配線ケーブル。
【請求項４】
前記導体は、前記絶縁体の長手方向に沿って、前記絶縁体の表面に所定の間隔を隔てて形成された複数の帯状の配線層により構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線ケーブル。
【請求項５】
前記絶縁体は、ポリテトラフルオロエチレンにより形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線ケーブル。
【請求項６】
可撓性を有する長尺の絶縁体の表面に無電解めっきを施し、前記絶縁体の表面に無電解めっき層を被着する第１の工程と、
前記無電解めっき層の表面に電気めっきを施し、電気めっき層を被着して導体を形成する第２の工程と、
を有することを特徴とする配線ケーブルの製造方法。
【請求項７】
前記請求項６記載の配線ケーブルの製造方法において、更に、
前記無電解めっき層及び電気めっき層の長手方向に沿って所定の間隔で隔てた箇所をエッチングにより除去して配線層を形成する第３の工程を有することを特徴とする請求項６記載の配線ケーブルの製造方法。
【請求項８】
前記第２の工程では、
前記電気めっきの処理時において、電流値、電圧値及び電気めっき処理時間を制御して所望の電気特性を有する厚さの前記導体を形成することを特徴とする請求項６又は７記載の配線ケーブルの製造方法。
【請求項９】
前記請求項６又は７記載の配線ケーブルの製造方法において、更に、
前記導体の表面に保護被覆を被覆する保護被覆形成工程を有することを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載の配線ケーブルの製造方法。
【請求項１０】
前記第３の工程では、
前記箇所の表面にマスクを塗布するマスク形成工程と、
前記マスク上にレジストを塗布し、前記マスクを除去して前記レジストに露光処理を施した後、前記導体をエッチングするエッチング工程と、
前記レジストを剥離、除去する除去工程と、
を有することを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の配線ケーブルの製造方法。
【請求項１１】
前記露光処理では、
露光機を使用し、前記電気めっき層が形成された前記絶縁体を前記露光機に対して回転させることにより前記電気めっき層に均等に露光処理を行うことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１項に記載の配線ケーブルの製造方法。
【請求項１２】
前記露光処理では、
前記電気めっき層が形成された前記絶縁体の周囲に配置された複数の前記露光機を使用し、同時に露光することにより前記めっき層に均等に露光を行うことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１項に記載の配線ケーブルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器等の機器間及び基板間等の接続に使われる配線ケーブル及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の配線ケーブルは、導電体として銅線を用いたものが主流であり、複数の銅細線を束ねて導電体とし、その外周を絶縁体で保護被覆した構造の絶縁電線が一般的である。配線ケーブルの導電体に利用される銅線の製造方法が特許文献１に記載されている。特許文献１には、連続して棒状鋳塊製出する連続鋳造工程と、多段に配置された複数の圧延ロールによって棒状鋳塊を圧延して棒状素材を得て棒状素材をさらに圧延して銅線を製出する連続圧延工程とを有する銅線の製造方法であって、前記連続圧延工程は、仕上圧延ロールにて前記銅線の表面を成形する仕上圧延工程と、該仕上圧延工程の前に、圧延研磨ロールにて前記棒状素材を圧延しつつ研磨する圧延研磨工程とを有する銅線の製造方法が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−５０４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の銅線等を撚り合わせた従来の配線ケーブルは、撚り線に起因する抵抗があること、導体を構成する銅等の使用量が大きいこと、その結果として重量が大きいこと等の課題があった。そこで、可撓性があり、機械的な強度が高く、抵抗値の小さい配線ケーブルが求められていた。
【０００５】
更に、従来の配線ケーブルの製造方法では、銅線を撚り合わせて製造しているので、使用する線材の単体の太さ、撚り合わせる本数及び完成後の太さ等によって製造工程が異なり、段取り替えの時間の増加をもたらすため、製造工程の統一化、共通化が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の配線ケーブルは、可撓性を有する長尺の絶縁体と、前記絶縁体の表面にめっきにより被着された導体とを有することを特徴とする。
【０００７】
本発明の配線ケーブルの製造方法は、可撓性を有する長尺の絶縁体の表面に無電解めっきを施し、前記絶縁体の表面に無電解めっき層を被着する第１の工程と、
前記無電解めっき層の表面に電気めっきを施し、めっき層を被着して導体を形成する第２の工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の配線ケーブル及びその製造方法によれば、次の（１）〜（５）のような効果がある。
【０００９】
（１）  導体は、絶縁体の表面にめっきにより被着して形成されるため抵抗値が従来技術に比べ相対的に小さくなる。
【００１０】
（２）  導体は、絶縁体の表面にめっきにより被着して形成された薄膜であり銅等の金属の使用量を削減できる。その結果、軽量化を図ることができる。
【００１１】
（３）  導体を絶縁体の長手方向に沿って、絶縁体の表面に所定の間隔を隔てて形成された複数の帯状の配線層により構成されるようにした場合は、１本の配線ケーブルで複数の信号を同時並行に送受信できる。
【００１２】
（４）  無電解めっき及び電気めっきにより導体を形成し、電気めっきの工程で、電流値、電圧値及び電気めっき時間を制御して所望の電気特性を有する厚さの導体を形成できるので、１つの工程で複数の仕様の配線ケーブルの製造が可能となる。
【００１３】
（５）  更に、絶縁体の直径を大きくすることで、特に表皮効果の著しい高周波電流に対しても銅等の金属の使用を抑制し、安価に配線ケーブルを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態は、以下の好ましい実施例の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、明らかになるであろう。但し、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例１】
【００１５】
（実施例１の構成）
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例１における配線ケーブルの構造図であり、同図（ａ）は、配線ケーブルの斜視図、及び（ｂ）は、同図Ａ−Ａ線断面拡大図である。
【００１６】
本実施例１の配線ケーブル１は、可撓性を有する長尺の絶縁体と、絶縁体の表面にめっきにより被着された導体とを有している。
【００１７】
絶縁体は、断面がほぼ円形で例えば、屈曲性等の機械的な強度に優れたポリテトラフルオロエチレン等の有機材料で構成されている。絶縁体の表面には、めっきにより導体３が被着されている。導体３は導電率の優れた銅、銅合金、アルミニューム及びアルミニューム合金等で形成されている。
【００１８】
更に、導体３の表面は、導体３を物理的な力、熱、化学的な作用等から保護するため保護被覆により被覆されている。保護被覆は、ポリエチレン、塩化ビニール、ポリテトラフルオロエチレン等により樹脂成型等で形成されている。
【００１９】
なお、一般に高周波電流が導体を流れるとき、電流密度が導体の表面で高く、表面から離れると低くなる表皮効果が知られている。本実施例１では、絶縁体２の直径を大きくすることで導体３の表面積を大きくできるため、従来技術の銅線に比べ銅等の金属の使用量を抑制することができる。以下、表皮効果について説明する。
【００２０】
表皮効果とは、高周波電流が導体を流れる時、電流密度が導体の表面で高く、表面から離れると低くなる現象のことである。周波数が高くなるほど電流が表面へ集中するので、導体の交流抵抗は高くなる。
導体の電流密度Jは深さδに対して、次式のように減少する。
J  =  e  -  δ  /  d
ここでdは表皮深さで、電流が表面電流の1/e（約0.37）になる深さであり次のように計算される。
【００２１】
【数１】
2010108838.tif 000003
【００２２】
dの厚さの平板が直流電流に対して生じる抵抗と、厚さがdよりもっと厚い平板の交流電流に対する抵抗は同じである。交流電流に対して電線は直流電流に対する厚さdのパイプのような抵抗を示す例として、円形断面の電線の抵抗は概略以下のようになる。
【００２３】
【数２】
2010108838.tif 000004
【００２４】
銅線の場合、周波数に対する表皮深さは表のようになる。
【００２５】
【表１】
2010108838.tif 000005
【００２６】
（実施例１の製造方法）
図２（ａ）〜（ｄ）は、図１の配線ケーブルの製造方法を示す製造工程図であり図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００２７】
本実施例１の配線ケーブル１は、例えば、以下の（１）〜（３）の工程により製造される。
【００２８】
（１）  図２（ａ）、（ｂ）無電解めっき処理工程
製造する配線ケーブル１の仕様に適合した可撓性、耐熱製等の機械特性を備えたポリテトラフルオロエチレン等の有機材料を絶縁体２として用意する。絶縁体２に無電解めっきを施し、絶縁体２に導通性を持たせ電気めっきのための触媒を形成する。絶縁体２をめっき浴の中に投入すると還元剤と水分子が反応して絶縁体２の表面近傍に電子が発生する。イオン化していた金属が電子と反応して金属の析出が絶縁体２の表面に起こり無電解めっき層３ａが形成される。
【００２９】
（２）  図２（ｃ）電気めっき処理工程
無電解めっき層３ａに電極５を接続し、無電解めっき層３ａの上層に電気めっきを施し、電気めっき層３ｂを形成する。このとき、電流値、電圧値及びめっき処理時間を制御して所望の電気特性を有する厚さの電気めっき層３ｂを形成する。
【００３０】
（３）  図２（ｄ）保護被覆工程
電気めっき層３ｂの上層に、ポリ塩化ビニールやポリテトラフルオロエチレンを熱融着又はコーティングして保護被覆４を形成する。例えば、ポリエチレンテレフタラート（以下「ＰＥＴ」という。）を基材とし、これに、熱融着特性及び高い難燃性を備えたポリ塩化ビニールシートを張り合わせ、加熱して熱融着させる。又、ＰＥＴを基材とし、臭素や塩素等のハロゲンやリン系の難燃剤を添加したポリエステル系のヒートシール材をコーティングして加熱して熱融着させる方法もある。これにより図１の配線ケーブル１の製造工程が終了する。
【００３１】
（実施例１の効果）
本実施例１によれば、次の（１）〜（６）のような効果がある。
【００３２】
（１）  絶縁体２は、ポリテトラフルオロエチレン等の有機材料で構成されているので屈曲性等の機械的な強度に優れ、軽量である。
【００３３】
（２）  導体３は、絶縁体２の表面にめっきにより被着して形成されるため抵抗値が従来技術に比べ相対的に小さくなる。
【００３４】
（３）  導体３は、絶縁体２の表面にめっきにより被着して形成された薄膜であり銅等の金属の使用量を削減できる。その結果、軽量化を図ることができる。
【００３５】
（４）  無電解めっき及び電気めっきにより導体３を形成し、電気めっきの工程で、電流値、電圧値及び電気めっき時間を制御して所望の電気特性を有する厚さの導体を形成できるので、１つの工程で複数の仕様の配線ケーブル１の製造が可能となる。
【００３６】
（５）  絶縁体２の直径を大きくすることで、特に表皮効果の著しい高周波電流に対しても銅等の金属の使用を抑制し、安価に配線ケーブルを製造できる。
【００３７】
（６）  更に、保護被覆を設ければ、導体３を物理的な力、熱、化学的な作用等から保護できる。但し、配線ケーブル１の使用環境によっては保護被覆を設けなくてもよい。
【実施例２】
【００３８】
（実施例２の構成）
図３（ａ）、（ｂ）は、本発明の実施例２における配線ケーブルの構造図であり、同図（ａ）は、配線ケーブルの斜視図、及び（ｂ）は、同図Ｂ−Ｂ線断面拡大図である。実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００３９】
実施例２の構成は、実施例１とほぼ同様であるが、次の点が異なっている。導体３Ａは、絶縁体２の長手方向に沿って、絶縁体２の表面に所定の間隔を隔てて形成された複数の帯状の配線層３ｃにより構成されている。
【００４０】
（実施例２の製造方法）
図４（ａ）〜（ｅ）は、図３の配線ケーブルの製造方法を示す製造工程図であり、更に、図５−１及び図５−２は、図４（ｄ）におけるＣ−Ｃ線断面を拡大した製造工程図であり、これらの図には、実施例１を示す図１中の要素と共通の要素には共通の符号が付されている。
【００４１】
実施例２の製造方法は、実施例１とほぼ同様であるが、導体３を複数の配線層３ｃに分割する工程が追加されていることを特徴としている。
【００４２】
本実施例２の配線ケーブル１Ａは、例えば、以下の（１）〜（３）の工程により製造される。
【００４３】
（１）  図４（ａ）、（ｂ）無電解めっき処理工程
実施例１の（１）  （ａ）、（ｂ）無電解めっき処理工程と同様である。
【００４４】
（２）  図４（ｃ）電気めっき処理工程
実施例１の（２）  図２（ｃ）電気めっき処理工程と同様である。
【００４５】
（３）  図４（ｄ）エッチング処理工程
本工程は、複数の工程から構成されており別にその詳細を説明する。
【００４６】
（４）  図４（ｅ）保護被覆工程
実施例１の（３）  図２（ｄ）保護被覆工程と同様である。これにより図４の配線ケーブル１Ａの製造工程が終了する。
【００４７】
（エッチング処理工程の詳細）
図４（ｄ）のエッチング処理工程は、例えば、以下の（１）〜（５）の工程からなっている。
【００４８】
（１）  図５−１（ａ）マスク形成工程
エポキシ樹脂等を主成分とするエッチングレジストをマスク８としてスクリーン印刷やスプレー法により導体３Ａ上に塗布する。
【００４９】
（２）  図５−１（ｂ）（ｃ）ソルダーレジストの塗布工程
マスク８を塗布した導体３Ａを治工具９で固定し、ソルダーレジスト塗布装置７によりソルダーレジスト６をマスク８上に塗布する。ソルダーレジスト６が仮乾燥したら線材を一定量回転させ次のソルダーレジスト６の塗布を行う。複数回ソルダーレジスト６を塗布してマスク８を機械的に取り去り、不要のソルダーレジスト６を除去すると導体３Ａの長手方向に沿って所定の間隔で隔てられて、複数のソルダーレジスト６の線が帯状に形成される。マスク８によりマスクされた箇所は導体３Ａの表面が露出された状態になる。
【００５０】
ソルダーレジスト６は、例えば、プレポリマーが主成分であり、多官能（メタ）アクリルモノマー、エポキシ樹脂、光重合開始剤、エポキシ熱硬化剤、フィラー及び有機溶剤を有している。プレポリマーとしては、例えば、ノボラック樹脂にグリシジル（メタ）アクリレートを付加し（メタ）アクリル酸を縮合させた樹脂、メチルメタクリレートと（メタ）アクリル酸の共重合体にグリジル（メタ）アクリレートを付加した樹脂、メチルメタクリレートとグリシジル（メタ）アクリレートの共重合体に（メタ）アクリル酸を付加した樹脂等がある。
【００５１】
（３）  図５−２（ｄ）露光工程
露光機１０により光Ｐ、例えば紫外線を露光し、ソルダーレジスト６に化学変化を起こさせ硬化させる。露光の方法は、導体３Ａが形成された絶縁体２の周囲に複数の露光機１０を配置し、導体３Ａ表面に均等に露光させる方法、露光機１０に対して、絶縁体２を自回転させて均等な露光を得る方法及び絶縁体２の周囲に複数の露光機１０を配置し、且つ、露光機１０に対して、絶縁体２を自回転させて均等な露光を得る方法がある。
【００５２】
（４）  図５−２（ｅ）導体３のエッチング工程
露光を行った絶縁体２を、金属を溶解する酸又はアルカリのエッチング材に浸漬し、浸漬時間とエッチング液の濃度を管理することで導体３Ａのエッチングを行う。導体３Ａが露出した箇所は、溶液によりエッチングされ絶縁体２が露出する。ソルダーレジスト６の線が帯状に形成された部分は、導体３Ａとソルダーレジスト６が残存する。
【００５３】
（５）  図５−２（ｆ）ソルダーレジストのエッチング工程
金属については溶融しないで、且つ、有機材料を溶融する酸又はアルカリのエッチング材に浸漬し、浸漬時間とエッチング液の濃度を管理することでソルダーレジスト６のエッチングを行う。以上の工程を経ることにより絶縁体２の周囲に複数の配線層３ｃを形成することができる。
【００５４】
（実施例２の効果）
本実施例２によれば、次の（１）〜（６）のような効果がある。
【００５５】
（１）  絶縁体２は、ポリテトラフルオロエチレン等の有機材料で構成されているので屈曲性等の機械的な強度に優れ、軽量である。
【００５６】
（２）  導体３Ａは、絶縁体２の表面にめっきにより被着して形成されるため抵抗値が従来技術に比べ相対的に小さくなる。
【００５７】
（３）  導体３Ａは、絶縁体２の表面にめっきにより被着して形成された薄膜であり銅等の金属の使用量を削減できる。その結果、軽量化を図ることができる。
【００５８】
（４）  無電解めっき及び電気めっきにより導体３Ａを形成し、電気めっきの工程で、電流値、電圧値及び電気めっき時間を制御して所望の電気特性を有する厚さの導体を形成できるので、１つの工程で複数の仕様の配線ケーブル１Ａの製造が可能となる。
【００５９】
（５）  １本の絶縁体２に複数の独立した配線層３ｃを設けることができるため複数の信号を同時並行に送受信できるという効果がある。
【００６０】
（６）  更に、保護被覆を設ければ、導体３Ａを物理的な力、熱、化学的な作用等から保護できる。但し、配線ケーブル１Ａの使用環境によっては保護被覆を設けなくてもよい。
【００６１】
（変形例）
本発明は、上記実施例に限定されず、種々の利用形態や変形が可能である。この利用形態や変形例としては、例えば、次の（ａ）〜（ｂ）がある。
【００６２】
（ａ）  絶縁体２は、ポリテトラフルオロエチレンに限定されず、例えば、ポリ塩化ビニールやポリエチレン等の柔軟性のある有機材料であればよい。
【００６３】
（ｂ）  実施例１及び２では、絶縁体２の形状を長尺の円筒形で説明したが、長尺の多角柱でもよい。又、フィルム状の絶縁体２の上に導体３Ａを設けエッチングにより複数の配線層３ｃを形成した平板な形状の配線ケーブル１Ａとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の実施例１における配線ケーブルの構造図である。
【図２】図１の配線ケーブルの製造方法を示す製造工程図である。
【図３】本発明の実施例２における配線ケーブルの構造図である。
【図４】図３の配線ケーブルの製造方法を示す製造工程図である。
【図５−１】図４（ｄ）におけるＣ−Ｃ線断面図を拡大した製造工程図である。
【図５−２】図４（ｄ）におけるＣ−Ｃ線断面図を拡大した製造工程図である。
【符号の説明】
【００６５】
１、１Ａ  配線ケーブル
２        絶縁体
３、３Ａ  導体
４        保護被覆
５        電極
６        ソルダーレジスト
７        ソルダーレジスト塗布装置
８        マスク
【図１】
2010108838.tif 000006
【図２】
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【図３】
2010108838.tif 000008
【図４】
2010108838.tif 000009
【図５−１】
2010108838.tif 000010
【図５−２】
2010108838.tif 000011